更新时间:2023-09-26 04:59:09
大家好,我是小环,我来为大家解答以上问题。led灯电路原理图详解,led灯电路图原理图解很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
1、LED我做了一年多,驱动方面不难,网上资料也很多,你可以看看。
2、我觉得对LED本身的了解更为重要,只有摸清了它的脾气,才能设计出好的驱动来。
3、前段时间去上海参加了国际LED技术展,颇有收获,把LED原理方面的最新资料整理如下,但是贴不上图,希望对你有所帮助: LED发光机理:PN结的端电压构成一定势垒,当加正向偏置电压时势垒下降,P区和N区的多数载流子向对方扩散。
4、由于电子迁移率比空穴迁移率大得多,所以会出现大量电子向P区扩散,构成对P区少数载流子的注入。
5、这些电子与价带上的空穴复合,复合时得到的能量以光能的形式释放出去。
6、这就是PN结发光的原理。
7、 2、LED发光效率:一般称为组件的外部量子效率,其为组件的内部量子效率与组件的取出效率的乘积。
8、所谓组件的内部量子效率,其实就是组件本身的电光转换效率,主要与组件本身的特性(如组件材料的能带、缺陷、杂质)、组件的垒晶组成及结构等相关。
9、而组件的取出效率则指的是组件内部产生的光子,在经过组件本身的吸收、折射、反射后,实际在组件外部可测量到的光子数目。
10、因此,关于取出效率的因素包括了组件材料本身的吸收、组件的几何结构、组件及封装材料的折射率差及组件结构的散射特性等。
11、而组件的内部量子效率与组件的取出效率的乘积,就是整个组件的发光效果,也就是组件的外部量子效率。
12、早期组件发展集中在提高其内部量子效率,主要方法是通过提高垒晶的质量及改变垒晶的结构,使电能不易转换成热能,进而间接提高LED的发光效率,从而可获得70%左右的理论内部量子效率,但是这样的内部量子效率几乎已经接近理论上的极限。
13、在这样的状况下,光靠提高组件的内部量子效率是不可能提高组件的总光量的,因此提高组件的取出效率便成为重要的研究课题。
14、目前的方法主要是:晶粒外型的改变——TIP结构,表面粗化技术。
15、 3、LED电气特性:电流控制型器件,负载特性类似PN结的UI曲线,正向导通电压的极小变化会引起正向电流的很大变化(指数级别),反向漏电流很小,有反向击穿电压。
16、在实际使用中,应选择 。
17、LED正向电压随温度升高而变小,具有负温度系数。
18、LED消耗功率 ,一部分转化为光能,这是我们需要的。
19、剩下的就转化为热能,使结温升高。
20、散发的热量(功率)可表示为 。
21、 4、LED光学特性:LED提供的是半宽度很大的单色光,由于半导体的能隙随温度的上升而减小,因此它所发射的峰值波长随温度的上升而增长,即光谱红移,温度系数为+2~3A/ 。
22、LED发光亮度L与正向电流 近似成比例: ,K为比例系数。
23、电流增大,发光亮度也近似增大。
24、另外发光亮度也与环境温度有关,环境温度高时,复合效率下降,发光强度减小。
25、 5、LED热学特性:小电流下,LED温升不明显。
26、若环境温度较高,LED的主波长就会红移,亮度会下降,发光均匀性、一致性变差。
27、尤其点阵、大显示屏的温升对LED的可靠性、稳定性影响更为显著。
28、所以散热设计很关键。
29、 6、LED寿命:LED的长时间工作会光衰引起老化,尤其对大功率LED来说,光衰问题更加严重。
30、在衡量LED的寿命时,仅仅以灯的损坏来作为LED寿命的终点是远远不够的,应该以LED的光衰减百分比来规定LED的寿命,比如35%,这样更有意义。
31、 7、大功率LED封装:主要考虑散热和出光。
32、散热方面,用铜基热衬,再连接到铝基散热器上,晶粒与热衬之间以锡片焊作为连接,这种散热方式效果较好,性价比较高。
33、出光方面,采用芯片倒装技术,并在底面和侧面增加反射面反射出浪费的光能,这样可以获得更多的有消出光。
34、 8、白光LED:类自然光谱白光LED主要有三种:第一种是比较成熟且已商业化的蓝光芯片+黄色荧光粉来获得白光,这种白光成本最低,但是蓝光晶粒发光波长的偏移、强度的变化及荧光粉涂布厚度的改变均会影响白光的均匀度,而且光谱呈带状较窄,色彩不全,色温偏高,显色性偏低,灯光对眼睛不柔和不协调。
35、人眼经过进化最适应的是太阳光,白炽灯的连续光谱是最好的,色温为2500K,显色指数为100。
36、所以这种白光还需要改进,比如加多发光过程来改善光谱,使之连续且足够宽。
37、第二种是紫外光或紫光芯片+红、蓝、绿三基色荧光粉来获得白光,发光原理类似于日光灯,该方法显色性更好,而且UV-LED不参与白光的配色,所以UV-LED波长与强度的波动对于配出的白光而言不会特别地敏感,并可由各色荧光粉的选择和配比,调制出可接受色温及演色性的白光。
38、但同样存在所用荧光粉有效转化效率低,尤其是红色荧光粉的效率需要大幅度提高的问题。
39、这类荧光粉发光稳定性差、光衰较大、配合荧光粉紫外光波长的选择、UV-LED制作的难度及抗UV封装材料的开发也是需要克服的困难。
40、第三种是利用三基色原理将RGB三种超高亮度LED混合成白光,该方法的优点是不需经过荧光粉的转换而直接配出白光,除了可避免荧光粉转换的损失而得到较佳的发光效率外,更可以分开控制红、绿、蓝光LED的发光强度,达成全彩的变色效果(可变色温),并可由LED波长及强度的选择得到较佳的演色性。
41、但这种办法的问题是绿光的转换效率低,混光困难,驱动电路设计复杂。
42、另外,由于这三种光色都是热源,散热问题更是其它封装形式的3倍,增加了使用上的困难。
43、 偏振LED和三波长全彩化的白光LED将是未来的发展方向。
44、 很多呀,比如电源网,www.dianyuan.com GOOGLE一下也会出很多专题网站。
本文到此讲解完毕了,希望对大家有帮助。